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测量工比武复习题

2011年度矿山测量技术比武复习题

第一部分：

测量学基础

1、煤矿测量的基本任务是：

一测绘各种矿图，供煤矿生产建设使用，简称测图（或测定）；二是将图纸上设计好的工程位置标定于实地，作为施工的依据，简称测设（或放线）。

2、采用六度带和三度带高斯投影时，各把地球分为60和120个带。

某点处的磁子午线北端偏向真子午线以东为正，反之为负。

阳泉矿区坐标系中央子午线的经度是113°33′27″07，它位于国家三度带的第38带，其中央子午线经度是114度，位于国家六度带的第19带，其中央子午线经度是111度。

阳泉矿区高程系统为1985国家高程基准。

3、平均海水面向陆地延伸，形成一个封闭的曲面，这个曲面称为大地水准面（或通过平均海水面的水准面）。

我国以1985年的黄海平均海水面为大地水准面准面；测量计算的基准面为椭球面。

4、某点的高程（绝对高程）是指该点沿铅垂方向到大地水准面的距离。

5、测量工作中常用的标准方向有：

标准方向线通常有真子午线、磁子午线和直角坐标纵线三种，统称三北方向线。

直线方向的表示方法有：

方位角、坐标方位角（从标准方向北端起，顺时针方向计算到某一直线的角度，称为该直线的方位角，以坐标纵线为标准方向的称为坐标方位角，值范围在0°～360°之间）、象限角（从标准方向的北端或南端起，顺时针或逆时针量至某一直线所夹的锐角，称为该直线的象限角，角值范围在0°～90°之间）。

坐标方位角和象限角的换算关系：

直线方向

由象限角求方位角

由方位角求象限角

象限Ⅰ（北东）

α=R

R=α

象限Ⅱ（南东）

α=180-R

R=180-α

象限Ⅲ（南西）

α=180+R

R=α-180

象限Ⅳ（北西）

α=360-R

R=360-α

6、高斯平面直角坐标系是指在高斯平面上，轴子午线和赤道成为互相垂直的直线，取轴子午线为坐标纵轴，称为X轴；赤道为横轴，称为Y轴；交点O为坐标原点。

在投影带内，作轴子午线的平行线为坐标纵线，作赤道的平行线为坐标横线，从而构成一个平面直角坐标系。

7、地面上各用γ表示午线北方向与坐标纵线北方向间的夹角称为子午线收敛角；直线与标准方向所夹的锐角为象限角。

在同一铅垂面内，某目标方向的视线与水平线间的夹角α为垂直角。

也称高度角

8、真误差（真观测误差）是指对于某观测量，其观测值与其真值之差；测量误差理论通常是以偶然误差为研究对象；测量平差的主要任务是从带有误差的观测值中求得观测量的最或是值（最可靠值）。

9、根据观测误差对观测结果的影响性质，可将观测误差分为：

⑴系统误差：

在相同的观测条件下作一系列的观测，如果误差在大小、符号上表现出系统性，或者在观测过程中按一定规律变化，或者为某一常数；⑵偶然误差：

在相同的观测条件下作一系列的观测，如果误差在大小、符号上表现出偶然性，即从单个误差看，该列误差的大小和符号没有规律性，但就大量误差的总体而言，具有一定的统计规律。

10、测量工作中常用的衡量精度的指标有方差和中误差、或然误差、平均误差、极限误差和相对误差等。

11、中误差：

几个观测值与真值之差的平方和的平均数。

即：

m=±（√△21+△22+…△nn）/n

一般取二倍中误差作为测量偶然误差的极限值，称为极限误差，简称限差，用Δ限表示；绝对误差的绝对值与相应观测值之比称为相对误差，用1/T表示。

12、井下水平角测量误差主要包括：

⑴仪器误差：

是由于仪器各部件的加工公差、装校不完善、仪器结构的几何关系不正确和稳定性不好等因素所引起的；⑵测角方法误差：

是由于照准误差和读数误差引起的；（测回法和复测法在一个测回内的优缺点：

①瞄准次数相同为4次，但复测法读数次数为2次，减少2次读数。

②对低精度仪器宜用复测法，对高精度仪器测回法读数误差小，可减少部分刻划误差和仪器竖轴不垂直的误差。

③复测只测单角，测回法测多角。

）⑶对中误差：

是由于经纬仪和前后视觇标的对中误差引起的。

13、井下钢尺量边的误差来源有：

钢尺的比长误差、测定钢尺温度的误差、对钢尺施加拉力的误差、测定钢尺松垂距的误差、定线误差、测量斜边倾角的误差、测点投到钢尺上的误差、钢尺的读数误差、风流的影响等。

14、导线边长归化到矿区平均高程面上的计算公式为：

DS=D-

式中：

H0—任意高程面的高程。

阳泉矿区坐标投影面高程为637m。

Hm—测边平均高程面的高程。

Rm—参考椭球面上测边中点或测区中心处的曲率半径（本区为6372675）。

15、导线的主要布设形式有：

支导线、附合导线、闭合导线；导线的检核条件：

附合导线：

方位角条件、坐标条件；闭合导线：

多边形角度条件、坐标条件；支导线：

往、返观测。

闭合导线外业测量的主要过程：

（1）踏勘选点；

（2）测量水平角和量边；（3）整理观测数据，进行内业计算准备。

闭合导线内业计算的主要步骤：

（1）计算角度闭合差；

（2）检查角度闭合差是否超限，若没有超限则对各角反号平均分配；（3）用改正后的角度计算方位角，进而计算坐标增量；（4）计算X和Y方向的坐标增量闭合差，并计算导线全长闭合差，检查是否超限，若没有超限则按与边长成正比反号分配；（5）计算导线点的坐标。

高程闭合差分配原则：

将闭合差以相反的符号，按与测站数或距离成正比地分配于各测段高差之中。

闭合导线（或复测导线）精度评定的主要步骤：

计算闭合处角度允许闭合差，看是否达精度；计算闭合处导线点的增量闭合差平方和的根与导线边之和的比值，看是否超限。

经纬仪导线测量发生错误时，应根据其闭合差作如下检查：

⑴测角错误的检查：

若角度闭合差超限，说明测角有错误，则应按双向，分别根据未改正的观测角值推算各点的坐标进行比较，如有一点的坐标比较接近，其余各点的坐标相差较大，则说明坐标接近的一点上有测角错误。

⑵量边错误的检查：

若全长闭合差超限，说明量边有错误，而产生错误的导线边与线量闭合差的方向平行。

⑶测角和量边同时有错误的检查：

当导线纵、横坐标闭合差很大时，说明测角和量边同时有错，此时可先由不同的导线端点，计算出两套坐标，然后求出各点的坐标较差、点位较差fi及点位较差的方位角α

最后，将各点位较差的方位角α

与各导线边的坐标方位角进行比较，若某导线边的方位角和α

接近，则具有α

的导线点即为测错角的点，而方位角和α

接近的导线边即是量错的导线边。

16、影响井下经纬仪支导线点位误差的因素有：

测角、量边、测站数目及导线形状、起算边方位角和起算点坐标误差等，而测角的误差是主要的。

因此，要提高导线点位的精度，除适当提高测角精度外，还应尽量使导线边的长度大些，以减少测站数目，并尽可能布设成闭合导线。

另外适当提高量边精度也是必要的。

井下巷道标定中线的从开始到结束的过程：

检查角、选择标定位置、正镜标定、倒镜标定，仪器高、占标高、量边、检查中线的一致性。

17、控制测量的作用是：

⑴各测量工作的基础；⑵有控制全局的作用；⑶具有限制误差传播和积累的作用。

矿山测量的原则是：

⑴分级布网逐级控制从高级到低级；⑵对每次测量工作的正确性必须检查；⑶测量精度应满足工程要求。

18、联系测量任务有：

确定一条起始边方位角和起始点坐标。

确定井下点的高程，导入高程。

联系测量的类型有：

几何定向：

一井定向2′，两井定向1′。

陀螺定向：

7″导线边小于40″，15″导线边小于60″。

导入高程：

两次导入互差小于h/8000m。

19、经纬仪的三轴误差是指视准轴误差、水平轴倾斜误差和竖轴倾斜误差。

20、经纬仪几何关系日常检校的内容包括：

⑴照准部水准管轴应与竖轴垂直

⑵望远镜十字丝板应处于正确位置

⑶望远镜视准轴应垂直于水平轴

⑷横轴应与竖轴垂直

⑸竖盘位置应正确

⑹镜上中心位置应正确

⑺光学对点器的视准轴应与竖轴重合

水准仪几何关系日常检校的内容包括：

⑴圆水准器轴的检校

⑵十字丝的检校

⑶交叉误差的检校

⑷i角的检校

注：

具体检校方法见《煤矿测量手册》

光学经纬仪的基本构造有：

①照准部②度盘③基座；测面间变换度盘位置和基座位置的作用：

①减低度盘刻划误差②减小仪器竖轴不垂直的影响。

第二部分：

煤矿测量规程

21、煤矿测量规程以中误差和允许误差作为评定测量精度的标准。

22、三、四等三角测量水平角观测，DJ2级经纬仪一测回2C互差不超过13″，划归同一方向值后各测回互差不超过9″，半测回归零差不超过8″。

23、煤矿测量规程对DJ2级经纬仪施测四等和5″导线水平角观测的测回数规定分别为8测回和4测回。

24、在布设地面控制网时，应在每个井口附近至少设立一个控制点，以便将地面的坐标系统传递到井下去，这个点叫近井点；其精度，对于测设它的起算点来说，点位中误差不得超过±7 cm，后视边方位角中误差不得超过±10″。

25、陀螺经纬仪定向一般常采用逆转点法和中天法。

按实际达到的一测回测量陀螺方位角的中误差分为15″和25″两级。

26、井下平面控制分为基本控制和采区控制，其导线都应敷设成闭（附）合导线或复测支导线；基本控制导线按测角精度分为7″和15″两级；采区控制导线按测角精度分为15″和30″两级。

27、基本控制导线应沿矿井主要巷道（包括：

斜井、暗斜井、平峒、井底车场、水平（阶段）运输巷道、总回风道、集中上、下山，集中运输石门等）敷设；采区控制导线应沿采区上、下山，中间巷道或片盘运输巷道以及其它次要巷道敷设。

28、井下经纬仪导线点分为永久点和临时点两种。

永久点应设在矿井主要巷道的碹顶上或巷道顶板上的稳定围岩中，一般每隔300-500m设置一组，每组至少应有三个相邻点；临时点可设在顶板岩石或牢固的棚梁上。

29、选择井下导线点地点时，应考虑：

⑴测点应选在顶板岩石稳定处，能避开电缆和淋水，并便于安置仪器；⑵测点间通视良好；⑶在巷道交叉和拐弯处必须设点时，在选定该点前2-3个测点时就应注意调整边长，以避免该点上出现短边。

30、井下基本控制导线用光电测距仪测距时，光电测距边应包括⑴记录的整理计算和检查；⑵气象改正计算；⑶加、乘常数的改正计算；⑷倾斜改正计算；⑸投影到水准面和高斯-克吕格平面的改正计算。

31、井下导线的坐标方位角闭合差不能超过下表规定：

导线类型

最大闭合差

闭合导线

复测支导线

附合导线

7″导线

±14″

±14″

±2

+m

+n·m

15″导线

±30″

±30″

30″导线

±60″

±60″

井下经纬仪导线观测方法的要求如下：

导线

类型

使用仪器

观测

方法

按导线边长分（水平边长）

15m以下

15-30m

30m以上

对中次数

测回数

对中次数

测回数

对中次数

测回数

7〃导线

DJ2

测回法

3

3

2

2

1

2

15〃导线

DJ6

测回法

或复测法

2

2

1

2

1

2

30〃导线

DJ6

测回法

或复测法

1

1

1

1

1

1

注：

⑴由一个测回转到下一个测回观测前，应将度盘位置变换180°/n（n为测回数）；

⑵多次对中时，每次对中测一个测回。

若用固定在基座上的光学对中器进行点上对中时，每次对中应将基座旋转360°/n。

32、井下控制测量导线的主要技术指标是：

井田一翼

长度（km）

测角中误差

（″）

一般边长

（m）

导线全长相对闭合差

闭（附）合导线

复测支导线

≥5

〈5

≥1

〈1

±7

±15

±15

±30

60-200

40-140

30-90

--

1/8000

1/6000

1/4000

1/3000

1/6000

1/4000

1/3000

1/2000

33、在井下用光电测距仪测量边长时，一测回读数较差要求不大于10mm，单程测回间较差要求不大于15mm，往返（或不同时间）观测同一边长时，化算为水平距离（经气象、倾斜改正后）的互差不得大于1/6000。

34、煤矿测量规程规定，水准支线往返测量高差不附值为±50mm

，闭、附合路线的高程允许闭合差为±50mm

；三角高程测量相邻两点往返测高差的互差不应大于10mm+0.3L,三角高程导线的高程闭合差不应大于±100mm

。

35、井下导线延长的规定为：

⑴基本控制导线一般每隔300-500m延长一次；⑵采区控制导线应随巷道掘进每30-100m延长一次；⑶当掘进工作面接近各种采矿安全边界时，除应及时延长经纬仪导线外，还必须以书面手续报告矿（井）技术负责人，并通知安全检查和施工区、队等有关部门；⑷在延长导线前，必须对上次所测量的最后一个水平角按相应的测角精度进行检查，两次观测水平角的不符值不得超过下列规定：

7秒导线为20″，15秒导线为40″，30秒导线为80″；基本控制导线的边长小于15m时，两次观测水平角的不符值可适当放宽，但不得超过上列限差的1.5倍；如不符合上述要求，应继续向后检查，直到符合方可由此向前延长导线；为避免用错测点，边长也应检查。

36、在倾角小于30°的井巷中，经纬仪导线水平角观测的限差要求为：

仪器级别

同一测回中半测回互差

检验角与最终角之差

两测回间互差

两次对中测回（复测）间互差

备注

DJ2

20″

—

12″

30″

在倾角大于30°的井巷中，限差可放宽为1.5倍

DJ6

40″

40″

30″

60″

37、规程对测量观测数据原始记录有如下规定：

⑴一切原始观测值和记事项目，必须在现场用铅笔或钢笔记录在规定格式的手簿中。

严禁凭记忆补记。

手簿中每一页都须编号，任何情况下都不许撕毁手簿中的记录纸。

⑵一切数字、文字记载应正确、清楚、整齐、美观。

凡更正错误，均应将错字整齐划去，在其上方填写正确的文字或数字，禁止涂改、擦改、转抄。

对超限划去的成果，须注明原因和重测结果所在的页数。

⑶水平角和垂直角的观测，其秒值不得做任何涂改，秒值读错、记错应重新观测。

原始记录的度、分，确属读错、记错，可在现场更正，但同一方向两个镜位不得同时更改一常数。

垂直角观测中“分”的读数各测回不得连续更改同一数字。

⑷距离测量和水准测量中，厘米以下数值不得更改。

米和分米确属读错、记错可在现场更改；但在同一测站、同一距离、同一高差的往、返测或两次测量的相关数字不得连环更改。

38、在重要贯通测量工作中应考虑的主要问题是：

⑴提高定向测量的精度，用陀螺经纬仪加测陀螺定向边，并进行平差计算。

⑵尽可能采用长边测量，对短边要设法提高仪器和觇标对中精度（采用三架法）或增加测回数。

⑶使用的钢尺或测距仪要进行精确比长或检测。

⑷导线通过倾斜巷道时，经纬仪竖轴的倾斜改正问题。

要特别注意仪器的对中和整平精度。

⑸导线边长归化到投影水准面的改正和投影到高斯克吕格平面的改正问题。

39、进行重要贯通测量前，须编制的贯通测量设计书内容包括：

⑴根据井巷贯通测量精度和施工工程的要求，进行井巷贯通点的误差预计；⑵按设计要求制定测设方案，选择测量仪器和工具，确定观测方法和限差要求；⑶绘制贯通测量导线设计图，比例尺应不小于1:

2000。

40、贯通工程两工作面间距离在岩巷中剩下20-30m、煤巷中剩下30-40m、快速掘进巷道中剩下50m时，测量负责人应以书面报告矿（井）技术负责人，并通知安全检查和施工区、队等有关部门。

41、巷道贯通后，应在贯通点处测量贯通实际偏差值，并将两端导线、高程连接起来，计算各项闭合差。

重要贯通测量完成后，还应进行精度分析，并做出总结，连同设计书和全部内、外业资料一起保存。

第三部分：

煤矿绘图、岩移、储量、保护煤柱知识

42、地面上高程相同的各相邻点所连成的闭合曲线称为等高线；地形图上按基本等高距测绘的等高线称为首曲线；每隔四根首曲线描绘一根较粗的等高线称为计曲线；相邻两条等高线之差称为等高距；具有决定地貌形态意义的棱线交点称为地貌特征点；由不同倾斜和不同方向的坡面相交而成的棱线交点称为地貌性质线，简称地性线。

图上某一线段的长度与地面上相应线段的水平投影长度之比，称为图的比例尺。

在测量工作中称相当于图上0.1mm的实地距离为比例尺的精度。

数字比例尺和图示比例尺常用在地形图和地图上。

43、生产（建设）矿井必备的基本矿图有：

井田区域地形图1/1000-1/5000

工业广场平面图1/500-1/1000

井底车场平面图1/200-1/500

采掘工程平面图1/1000-1/2000

主要巷道平面图1/1000-1/2000

井上下对照图1/2000-1/5000

井筒断面图1/200-1/500

主要保护煤柱图1/1000-1/2000

根据成图工艺的不同，矿图可分为原图、底图和蓝图三种。

其中原图不能作为底图晒蓝图。

制作矿图的基本步骤：

根据相关资料，按一定比例尺和规定的图例，把空间形体准确、清晰地描绘在平面图纸上。

采掘工程平面图主要绘制哪些内容：

各类边界线；巷道；回采面及采空区、采厚、开采方法、丢煤注销区；导线点、高程；钻孔、变薄及尖灭区、地质构造；积水区；邻近及界内小煤窑开采范围；地表重要建筑设施、河流；煤层底板等高线。

规程对基本矿图材质的要求是经过裱糊并存放一年以上的优质原图纸或用变形小厚度在0.1mm以上，并经过热定型处理的优质聚脂薄膜。

基本矿图标准图幅方格网绘制精度要求实际长度与理论长度之差每一格允许0.2mm，图廓对角线允许0.4mm。

井下控制点的绘制误差应不大于图上的0.3mm；按实际长度绘制的主要巷道轮廓与最近控制点的相互位置误差应不大于图上的0.6mm。

44、岩层移动的“三带”是指冒落带、裂缝带和弯曲带；地表移动的三个时期是指初始期、活跃期和衰退期。

为了解决在铁路下、建筑物下和水体下安全合理开采煤炭，并为留设保护煤柱提供技术资料，我集团公司从五十年代开始布设了大量的地表岩移观测站，求取的主要参数有：

移动角、边界角、裂缝角、最大下沉角、下沉系数、水平移动系数、主要影响角正切、拐点偏移距、时间系数等。

在地表移动盆地的主断面上，采空区边界和危险移动边界点连线与水平线所成的锐角（在煤柱一侧），叫做移动角。

移动角又分为表土层移动角和基岩移动角，其中基岩移动角与煤层倾角、岩性等因素有关。

45、矿井“三量”是指开拓煤量、准备煤量和回采煤量。

根据我国能源政策和煤炭资源利用程度，煤炭总储量分为能利用储量和暂不能利用储量。

能利用储量又分为工业储量和远景储量，其中工业储量包含可采储量和设计损失。

“三下”采煤建筑物下采煤、水体下采煤、铁路下采煤。

保护煤柱的留设方法主要有：

垂直断面法和垂线法。

第四部分：

其它

46、岩层产状的三要素是：

走向、倾向和倾角；断层的要素是：

断层面、上盘、下盘、断距等。

47、地测标准化对煤矿测量基础工作的基本要求是：

⑴井上、下控制系统健全、完整、精度符合规程要求。

⑵井下控制按规程规定及时延长。

48、地测标准化对煤矿测量现场服务的基本要求是：

⑴中腰线及时、准确、未因标定错而造成工程事故；⑵贯通测量精度合格，大型贯通测量工程有设计、审批和总结；⑶坚持对透巷、贯通、开口、停掘、停采线以及工程进度等的测量预报或通知单制度。

49、《地测业务保安规定》对贯通剩余距离的确定作如下要求：

⑴贯通剩余距离是指贯通剩余巷道的实际开凿长度，当贯通剩余巷道是水平巷道时为水平长度，是倾斜巷道时为倾斜长度，是立井时为垂直距离，贯通剩余距离必须用解析法求得，并用图解法校核。

⑵两个掘进头相向贯通时，掘进巷道掌子至被透巷道掌子的距离为贯通剩余距离。

⑶掘进巷道与现有巷道在平面上垂直相交贯通时，掘进巷道掌子至现有巷道被透的一邦的距离为贯通剩余距离。

⑷掘进巷道与现有巷道在平面上相斜交贯通时，要给出掘进巷道左右邦至现有巷道被透一邦的最短贯通剩余距离。

⑸掘进巷道与现有巷道在立面上相斜交贯通时，还应给出掘进巷顶底板至现有巷道的最短贯通剩余距离。

⑹斜交巷道的小角部分，受原有巷道围岩破碎程度以及施工质量的影响可能提前贯通，在贯通通知单中要提请注意，施工单位应在安全措施中有所安排。

⑺两个分层巷道相交穿越时，除执行以上规定外，还应分别给出顶、底板穿越长度。

⑻与现有巷道贯通时，应于贯通通知单发出前在现有巷道标记出贯通位置，并向施工负责人在现场进行交接。

50、集团公司对井下测量仪器及设备的安全使用有以下规定：

新购进的防爆型测量仪器必须有防爆合格证。

使用前应进行检查，当防爆性能符合各项技术要求时方能下井使用，如防爆性能受到破坏，应立即处理或更换，不得继续使用。

非防爆型测量仪器（包括电池）下井作业，必须制定专项安全措施并报矿（处）总工程师和有关部门审批同意后，方可下井作业。

51、代测绘新技术通常所说的“３Ｓ”技术是指GPS（全球卫星定位系统）、GIS（地理信息系统）和RS（遥感）技术。

52、GPS（卫星定位系统）由空间星座部分、地面监控部分和用户设备部分三部分组成。

集团公司使用的龙软地测系统属于GIS的范畴。

GPS相对于经典测量技术的特点有：

①测站无需通视，②定位精度高，相对精度达10-8以上③观测时间短。